近日，北京大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科周永勝教授團(tuán)隊在國際知名期刊《今日納米》(《Nano Today》，IF：20.722)期刊在線發(fā)表了最新研究成果，介紹了團(tuán)隊自主研發(fā)的一種骨靶向治療骨質(zhì)疏松癥的新型納米藥物。

骨質(zhì)疏松癥是最常見的系統(tǒng)性骨病之一，以骨密度和骨強(qiáng)度降低，骨折易感性增加為主要特點。骨質(zhì)疏松癥與口腔疾病的發(fā)生和發(fā)展有極大關(guān)聯(lián)，它會增加牙周炎的嚴(yán)重程度以及頜骨骨折的風(fēng)險。另外，治療骨質(zhì)疏松癥的常規(guī)藥物阿倫磷酸(ALN)， 可引起頜骨骨壞死。與肝臟、脾臟或腎臟等其他器官相比，骨骼的血管化程度較低。藥物非特異性吸收和全身大劑量/長期使用常規(guī)藥物，如雌激素，阿侖膦酸鹽等，會導(dǎo)致全身毒性增加和治療效果降低。Wnt信號通路與成骨有密切關(guān)聯(lián)。骨細(xì)胞分泌的骨硬化蛋白能夠通過抑制Wnt通路導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生和發(fā)展。因此，通過各種手段減少體內(nèi)骨硬化蛋白量成為了治療骨質(zhì)疏松癥的重要目標(biāo)。

DNAM的合成以及骨靶向原位結(jié)合骨硬化蛋白治療骨質(zhì)疏松癥

鑒于此，課題組研發(fā)了一種以聚乙二醇(PEG)包被的介孔二氧化硅納米顆粒(MSN)為核心，表面負(fù)載骨硬化蛋白特異性DNA適配體(Aptscl56)的納米藥物(DNAM)。納米顆粒核心起到保護(hù)接枝的Aptscl56免受核酸酶的快速降解和腎臟過濾的作用，延長其體內(nèi)半衰期。DNAM 表面的Aptscl56分子展現(xiàn)了雙重功能。一方面它能夠指導(dǎo)納米藥物骨靶向遞送。這是通過Aptscl56分子中的磷酸基團(tuán)與骨羥基磷灰石中鈣元素之間的相互作用實現(xiàn)的。同時，Aptscl56可以在骨組織內(nèi)高效捕獲周圍的骨硬化蛋白分子，并展現(xiàn)了皮摩爾級別的親和力。

DNAM高效治療骨質(zhì)疏松癥小鼠

更重要的是，DNAM有效地將血清中骨硬化蛋白量降低至正常水平，改善了股骨的骨組織形態(tài)學(xué)特征和力學(xué)性能，恢復(fù)了血清骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物水平，且無明顯系統(tǒng)毒性表現(xiàn)。值得注意的是，DNAM的治療效果顯著優(yōu)于“金標(biāo)準(zhǔn)”藥物ALN。本研究有助于進(jìn)一步研發(fā)口服型納米藥物的進(jìn)程，實現(xiàn)高效且方便地治療骨質(zhì)疏松癥的目的。

課題組博士后牛宇霆和楊洋為本文的共同第一作者，口腔修復(fù)科周永勝教授、劉云松教授以及正畸科劉燕教授為共同通訊作者。該研究受到國家自然科學(xué)基金、中國博士后基金面上項目等資助。

周永勝教授課題組的主要研究領(lǐng)域為口腔頜面部組織再生，尤其在干細(xì)胞生物學(xué)、生物材料和口腔數(shù)字化修復(fù)方面取得大量原創(chuàng)性成果。在國際權(quán)威期刊，如JEV, Nano Today, Nano Energy, ACS Nano，Biomaterials，Bioactive Materials, Small, EMBO reports等發(fā)表論文150余篇，在中文期刊發(fā)表論文110余篇，另外獲批國家專利50余項。周永勝教授以第一完成人獲中華口腔醫(yī)學(xué)會科技獎一等獎1項、北京市科學(xué)技術(shù)獎3項。他負(fù)責(zé)國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金(含重點項目)、國家臨床重點專科建設(shè)項目和省部級項目20余項。周永勝教授基于長期優(yōu)秀的科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，入選長江學(xué)者等國家級重大人才項目。